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핵모델을 사용한 원자로 불확정성 계산방법

전문가 제언: ○ 핵자료의 불확정성(uncertainty)로부터 몬테카를로 방법을 사용하여 원자로 변수의 불확정성을 모사하는 방법을 기술하였다. 이 방법은 핵물리의 근본적인 정보만 사용하고 핵반응 채널간의 상호관계를 나타내는 covariance matrix을 필요로 하지 않는다. 이 방법을 사용하면 핵물리의 불확정성의 결과를 중간에 어떤 제한도 없이 모사가 가능하다.

○ 지금까지 원자로물리에서 불확정성을 구하기 위하여 핵자료의 covariance matrix와 섭동이론(perturbation theory)을 사용하여 왔다. 섭동이론은 적분 양의 상대적인 변화는 미시적 양의 상대적인 변화에 비례한다고 가정한다. 핵반응 covariance matrix의 크기가 막대하여 모든 상호관계를 포함하기는 불가능하며, 단면적과 공명 파라미터와 같이 소수만 다루고 있다. 섭동이론에서는 모두 Gaussian 분포를 가진다고 가정하나 실제로 적분 양은 다를 수 있다.

○ MCNP와 같은 몬테칼르로 코드는 핵반응과 중성자 수송을 통계적으로 모사하며, 많은 계산시간을 요하여 주로 실험분석이나 설계에 사용되는 코드의 검증에 사용되고, 아직 실용화 되지 않고 있다. 원자로 설계는 중성자-열수력 결합현상, 핵연료의 연소, 운전의 최적화 등을 위하여 반복적인 계산이 필요하며, 계산시간의 단축을 위하여 문제의 단순화와 수치 근사해 방법이 요구된다.

저자: A.J. Koning, D. Rochman
자료유형: 학술정보